Вытеснение - фильтрат
Cтраница 3
Промывка осадка на фильтре основана на вытеснении фильтрата из пор ламинарными струями промывной жидкости и медленных процессах молекулярной диффузии и десорбции растворимого вещества. Для интенсификации промывки возможно осуществить вытеснение фильтрата перегретым паром промывной жидкости, а также промывной жидкостью, нагретой на несколько градусов выше температуры ее кипения при статическом давлении в зоне под осадком. Такая интенсификация допустима только в отдельных, особых случаях, поскольку наличие паровой фазы значительно осложняет работу в производственных условиях. [31]
Рассмотрим некоторые особенности течения жидкости через пористую среду на примере промывки осадков на фильтрах. На первой стадии процесса промывки происходит вытеснение фильтрата из пор осадка в поршневом режиме. Вторая стадия, называемая промежуточной, характеризуется одновременным выходом из осадка фильтрата и промывной жидкости. Совместное движение двух жидкостей в порах осадка подчиняется сложным гидродинамическим закономерностям и сопровождается постепенным перераспределением свободного норового пространства осадка между фильтратом и промывной жидкостью. Когда доля пространства, занимаемая промывной жидкостью, становится постоянной величиной, наступает диффузионная стадия вымывания примеси из фильтрата, находящегося в виде пленки на поверхности частиц и в тупиковых порах. [32]
Эти капли воды, двигаясь в нефти, занимают центральную часть пор, закупоривая их, если диаметр пор не превышает диаметра капли. При подходе фронта нефти во время вытеснения фильтрата промывочного раствора из пористой среды эти капли воды, окруженные пленками асфальтенов, не способны в процессе дальнейшего течения их в пористой среде слиться друг с другом и с общей массой фильтрации или с общей массой нефти. [33]
В данном разделе мы рассмотрим в основном фильтрационную промывку осадков. Промывка осадков на фильтре основана на вытеснении фильтрата из межзернового пространства промывной жидкостью и диффузии растворенного вещества в промывную жидкость. Чисто аналитические расчеты в настоящее время встречают затруднения, связанные со сложностью и недостаточной изученностью процесса. Поэтому для практических расчетов фильтровальных установок целесообразно, как уже отмечалось, иметь экспериментальные данные, полученные для этого осадка на геометрически подобном оборудовании. Сложности, возникающие при математическом описании процесса, вызваны тем, что осадки состоят из частиц различной формы и размера, уложенных с различной степенью плотности заполнения фильтрационного объема. Поэтому межзерновое пространство, по которому протекает промывная жидкость, образует трудно поддающуюся количественному описанию систему каналов переменного сечения. При условии, что все межзерновое пространство осадка заполнено фильтратом, различают две стадии промывки. [34]
В течение первой стадии протекает простой процесс вытеснения фильтрата из пор осадка промывной жидкостью; она заканчивается в тот момент, когда первая порция промывной жидкости выходит из пор осадка. Эта стадия характеризуется постоянной концентрацией растворенного вещества в жидкости, вытекающей из рам фильтр-пресса. [35]
Во время основного периода промывки идет процесс диффузии растворимого вещества в промывную воду и удаления его с водой. Во время же начального периода промывки происходит лишь вытеснение фильтрата промывной кодой из пор осадка. [36]
Как следует из уравнения (7.3), капиллярные давления обратно пропорциональны радиусу, а диаметр капилляров в горной породе может быть настолько мал, что капиллярные давления достигнут нескольких мегапаскалей. Капиллярное давление благоприятствует вытеснению нефти водным фильтратом, но препятствует вытеснению фильтрата нефтью. Существующий перепад давления может оказаться недостаточным для вытеснения фильтрата из мелких капилляров, особенно в непосредственной близости к стволу скважины, где перепад давления на границе раздела нефти и воды приближается к нулю. Этот механизм, который авторы определяют как водяное блокирование, приводит к необратимому ухудшению коллекторских свойств в призабойной зоне и даже прекращению притока пластового флюида в скважину из сильно истощенного коллектора. [37]
Еше в 1925 г. в монографии1 Л. Ф. Фокин указывал, что процессы фильтрования и, тем более, промывки осадка нельзя рассматривать как чисто механические процессы, основанные на задержании частиц большего размера, чем поры фильтрующего материала, что следует учитывать влияние капиллярных, электрокинетических явлений, явлений, связанных с адсорбцией мелких частиц и примесей, молекулярной диффузией, а также с изменениями структуры осадка, но до сих пор в курсах процессов и аппаратов химической технологии2 3 4 процессы разделения суспензий отнесены к гидродинамическим процессам. Даже такой сложнейший процесс, как промывка осадка, обычно сводится к простому вытеснению фильтрата из пор осадка промывной жидкостью. [38]
 |
Горизонтальная центрифуга непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка. [39] |
Очень часто из осадка необходимо удалить те компоненты, которые находятся в растворенном виде в фильтрате. В этом случае одна фильтрация неэффективна; требуется либо промывка осадка на фильтре ( вытеснение фильтрата промывным раствором), либо репульпационная промывка осадка с повторением фильтрации. [40]
Поскольку поверхность поровых каналов остается преимущественно гидрофильной, капиллярное давление направлено от стенок скважины в глубь коллектора. В процессе воздействия ТЖ на ПЗП хорошее смачивание ( cos 0 0) способствует проникновению фильтрата в коллектор, а при освоении скважины создает дополнительное сопротивление вытеснению фильтрата из призабоинои зоны. [41]
В пористой среде капли, окруженные этими адсорбционными пленками, не могут слиться ни с общим фронтом воды, ни с погребенной водой, находящейся около контактов зерен породы. Эти капли воды, двигаясь в нефти, занимают центральную часть пор, закупоривая их, если диаметр пор не превышает диаметра капли. При подходе фронта нефти во время вытеснения фильтрата промывочного раствора из пористой среды эти капли воды, окруженные пленками асфальтенов, не способны в процессе дальнейшего течения их в пористой среде слиться друг с другом и с общей массой фильтрации или с общей массой нефти. [42]
Как следует из уравнения (7.3), капиллярные давления обратно пропорциональны радиусу, а диаметр капилляров в горной породе может быть настолько мал, что капиллярные давления достигнут нескольких мегапаскалей. Капиллярное давление благоприятствует вытеснению нефти водным фильтратом, но препятствует вытеснению фильтрата нефтью. Существующий перепад давления может оказаться недостаточным для вытеснения фильтрата из мелких капилляров, особенно в непосредственной близости к стволу скважины, где перепад давления на границе раздела нефти и воды приближается к нулю. Этот механизм, который авторы определяют как водяное блокирование, приводит к необратимому ухудшению коллекторских свойств в призабойной зоне и даже прекращению притока пластового флюида в скважину из сильно истощенного коллектора. [43]
При вскрытии и гидроразрыве возможно тампонирование призабойной зоны пласта водным фильтратом бурового раствора и жидкости разрыва. Возможно также смыкание фильтрата с пластовыми водами. При вызове притока углеводородов к скважине происходит вытеснение фильтрата из призабойной зоны. С течением времени это приводит к образованию в призабойной зоне установившегося режима капиллярного запирания вытесняемой жидкости ( фильтрата) и тем самым - к снижению продуктивности скважины. Оценим величину такого уменьшения дебита скважины. [44]
При этом более полное и быстрое вытеснение фильтрата, поступившего из скважины, происходит тоже в обводненной части коллектора. В интервале коллектора, насыщенного нефтью, вытеснение фильтрата происходит за счет воздействия подвижной нефти. [45]
Страницы: 1 2 3 4